После гражданской войны промышленная революция быстро распространилась на запад, на Великие равнины, принеся с собой удушающий дым от железных дорог, фабрик и промышленного загрязнения. Но даже до этого реки региона были не совсем чистыми. В 1869 году от Теодора Р. Дэвиса, штатного иллюстратора журнала Harper's Magazine, один поток назвал «Вонючей водой». Дэвис пишет:
«Название было присвоено индейцами, которые не раз были вынуждены покинуть лагерь на этой реке из-за наступления воды, вызванного разлагающимися трупами буйволов, которые погрязли в грязи и там погибли, ... Сотни буйволов ежегодно гибнут в таких местах, как эта вонючая вода, так как трудно найти доступный переход ».
Эти надоедливые американские бизоны - в народе известные как буйволы - умирали естественно. Но к концу 1880-х годов, всего через 20 лет после рассказа Дэвиса, явно неестественные силы белых поселенцев, владеющих ружьями, промышленников и скотоводов почти довели бизона до полного исчезновения. Крах был катастрофическим для коренных американцев, которые полагались на огромных зверей в еде и одежде, не говоря уже о самих буйволах.
Однако мало кто из наблюдателей испытывал беспокойство по поводу исчезновения крупных гниющих туш из водных путей.
Теперь, современные исследования другого тонущего травоядного животного, склонного к утоплению, позволяют предположить, что туши бизонов, возможно, делали гораздо больше, чем просто воняли в русле ручья. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Proceedings Национальной академии наук, африканские антилопы гну, массово умирающие на реке Мара в Кении и Танзании, не только кормят поглотителей мусора, но и выделяют ключевые питательные вещества непосредственно в реку. По мере разложения туш вылупляются личинки, а на костях растут циновки коричневых и зеленых водорослей и бактерий, что обеспечивает круглогодичное питание для местной рыбы.
В целом, для полного разрушения костей гну требуется семь лет, в результате чего в реку попадают такие питательные вещества, как фосфор и углерод. Это медленное разложение, хотя и неприятное для запаха, имеет решающее значение для экосистемы реки Мара, в которой содержатся микробы, насекомые и рыбы, а также крупные мусорщики. В прошлом речные экологи предполагали, что высокий уровень растворенного углерода в гниющих трупах вреден для здоровья и неестественен для рек. Но исследователи обнаружили, что охраняемые парки на самом деле имеют больше растворенного углерода в своих реках по сравнению с незащищенными, что позволяет предположить, что меньшее влияние человека иногда может означать более гнилые реки.
«Это звучит глупо, но смерть и разложение - это другая половина жизненного цикла, и это очень очевидно в экосистеме Мара Серенгети», - говорит эколог Аманда Субалуски из Института исследований экосистем Кэри, соавтор недавнего исследования., «Там, где некоторые могут увидеть вонючую реку, полную личинок, я вижу, как происходит другая половина всего круга».
Субалуский вспоминает, как был свидетелем массового утопления в 2011 году, когда в одном скрещивании погибло 5 000 существ. Получающаяся оргия жизни, возможно, не была симпатична, но это было важно для экосистемы.
«Мы гуляли по берегу реки, считая туши», - говорит она. «Когда мы шли вокруг каждого изгиба, там были бы кучки тушек, накапливавшиеся в любом месте, от нескольких, как пять или десять, до пары сотен. Там были крокодилы, греющиеся на берегах. Просто огромные, толстые, насыщенные крокодилы. Мы видели спаривание крокодилов. Это просто казалось большой крокодиловой вечеринкой. Там были аисты и стервятники, вроде ночевок вдоль деревьев и испражнения, поэтому некоторые деревья были покрыты гуано ... Вся река пахла разлагающимися тушами, но было восхитительно видеть всю жизнь ».
Сцена с изображением американского буйвола, нарисованного художником Джорджем Кэтлином в 1832 году. Из его писем и заметок: «У устья Белой реки мы встретили самое большое стадо, пересекающее реку Миссури, и из-за неосторожности наша лодка оказалась в непосредственной опасности среди них». от которого мы были очень рады сделать наш побег. Это было в разгар «бегового сезона», и мы слышали «рев» (как его называют) стада, когда мы были в нескольких милях от них. Когда мы оказались в поле зрения, мы были действительно напуганы огромными числами, которые текли вниз по зеленым холмам с одной стороны реки и скакали вверх и над блефами с другой. Река была заполнена, и частично почернела, с их головами и рогами, когда они плавали вокруг., , яростно цепляясь и забираясь друг на друга. Я поднялся на каноэ и своими жестами и сокрушением не позволил им войти в контакт с нами, пока мы не были вне их досягаемости ». (Джордж Кэтлин / Смитсоновский музей американского искусства) Река Мара - не единственная современная экосистема, которая для выживания полагается на гниющие туши. Когда большие киты умирают, их тела опускаются на морское дно, где их тела образуют совершенно уникальную экосистему. Во-первых, виды-падальщики, такие как вяленая рыба, отрывают большие куски мягких тканей, но позже тушу колонизируют даже незнакомые существа, такие как «червивые» кости черви, у которых нет ртов, анусов и только глобулы, полные симбиоза. бактерии, чтобы помочь им переварить тушу кита.
Эти сообщества «падения кита» могут существовать десятилетиями в холодных темных глубинах океана, и морские биологи обнаружили более 60 видов, которые, по-видимому, живут исключительно в сообществах «падения кита».
Это означает, что не только киты и их жертвы страдают от коммерческого китобойного промысла, который, по некоторым оценкам, уничтожил до 90 процентов живых китов в 18-м и 19-м веках. «Некоторые из первых исчезновений в океане, возможно, были сообществами падения кита, потому что мы удалили ту среду обитания прежде, чем мы даже знали, что сообщества существовали, » говорит биолог по сохранению Джо Роман из Университета Вермонта, который не был вовлечен в исследование гну,
Исследования Романа направлены на то, как киты помогают распределять питательные вещества в течение жизни, особенно плавая на большие расстояния, а затем изматывая. «Мы узнаем, что мы потеряли, восстанавливая эти виды», - говорит он. «Когда началась морская экология, в океане практически не было китов ... Люди не считали китов очень важными. По мере того, как мы наблюдаем увеличение этих чисел вдоль береговой линии, мы начинаем понимать, какую роль они могут сыграть ».
К сожалению, есть несколько экосистем, которые могут напрямую сравнивать с Мара. Это потому, что люди нарушали почти каждую крупную миграцию травоядных на планете и продолжают убивать этих ключевых животных быстрее, чем они могут убить себя. Для биологов-людей практически невозможно получить точное представление о том, как выглядели экосистемы до гибели крупных животных, потому что, по мнению многих палеоэкологов, люди уничтожали крупных животных со времен доисторических миграций из Африки.
Миграция человека через Берингов пролив в Америку 15 000 лет назад сопровождалась вымиранием американских мамонтов и мастодонтов, гигантских наземных ленивцев, саблезубых кошек и гигантских броненосцев. Другие континенты также понесли потери. Когда люди впервые приземлились в Австралии 60 000 лет назад, они столкнулись бы с 500-килограммовыми кенгуру, нелетающими птицами высотой 10 футов, родственниками вомбатов размером с носорога и наблюдением за ящерицами, длина которых достигла более 20 футов. 45 000 лет назад все эти виды исчезли.
«Нет данных о том, что [крупные животные] были более подвержены вымиранию, пока люди не появились на сцене», - говорит С. Кэтлин Лайонс, палеоэколог из Университета Небраски-Линкольн. «То, что люди делают, предназначается для крупных тел и заставляет их вымирать».
Нетрудно понять, почему крупные животные с обильными запасами мяса и жира будут привлекательны для охотников. Но Лион говорит, что древние исчезновения человека были вызваны не только охотой. Расширение сельского хозяйства могло привести к фрагментации среды обитания даже тогда. Люди также могли переносить болезни или изменять схемы пожаров, что приводило к большему количеству смертей. Какова бы ни была причина, обильные потери крупных животных почти наверняка нарушили круговорот питательных веществ, говорит Лайонс.
«Допустим, большинство этих видов не были мигрирующими и поэтому не имеют массовых утоплений», - говорит Лайонс. «Даже без этого они все еще изматывают и перемещают питательные вещества по всему ландшафту таким образом».
Киты - еще одно крупнотелое животное, чьи трупы могут поддерживать множество других животных. Обычно трупы мертвых китов опускаются на дно океана, где вокруг них возникают экосистемы «падения китов». (Рэй Булсон / Алами) Во время промышленной революции технологии ускорили как расширение среды обитания крупных животных, так и эффективность их уничтожения. Вот тогда и произошла забавная вещь: белые поселенцы признали, что туши бизонов можно использовать в качестве удобрения. Поселенцы собирали кости зубров и продавали их производителям химикатов в таких местах, как Додж-Сити, которые извлекали из костей углерод и другие питательные вещества для производства удобрений и других продуктов. По сути, люди использовали мертвого бизона для той же цели, что и экосистема.
«Что это, американская экономика ведет себя так, как окружающая среда уже поняла бы, как действовать; Просто американская экономика сделала это гораздо менее эффективно », - говорит эколог-историк Эндрю Изенберг из Темплского университета, который написал книгу о гибели зубров.
Кендра Криц, геохимик из Смитсоновского национального музея естественной истории, который изучает влияние крупных животных на экологию саванн, соглашается. «На самом деле у нас в Северной Америке не так много крупных травоядных, так что нам нужно сделать, чтобы наш газон был подстрижен и в нем было больше питательных веществ? Мы должны косить их все время », - говорит Криц, который не участвовал в новом исследовании.
Но эти человеческие действия имеют пределы. «Кто-то должен выполнять работу по питанию, - говорит она. «Теперь эту работу в значительной степени взяли на себя люди, и мы не можем сделать это повсюду на Земле».
Относительно того, регулярно ли массово тонул бизон, историческая запись не ясна. Но счета трупов, разбросанных вдоль берегов рек, имеются в большом количестве.
В своей записи в журнале от 29 марта 1805 года Меривезер Льюис из экспедиции Льюиса и Кларка отметил: «Мы нашли несколько трупов буйволов, лежащих вдоль берега, которые были утоплены в результате падения через лед зимой». В 1795 году Ловец по имени Джон МакДоннелл нашел еще одну братскую могилу бизонов, написав: «Наблюдая за множеством туш буйволов в реке и вдоль ее берегов, я весь день проводил с их подсчетом и, к своему удивлению, обнаружил, что меня сочтут, когда мы положим ночью 7360 утопили и погрязли вдоль реки и в ней ».
Массовая гибель людей такого масштаба, несомненно, привела бы к выбросу огромного количества питательных веществ в окружающую среду. Если точный подсчет Макдоннелла, превышающий 7000 туш, то в результате одного этого утопления более миллиона фунтов утопленого мяса бизона попали в реку Ассинибойн или эквивалент 34 синих китов. Сложно сказать, каково будет влияние массовых утоплений в других реках, потому что температура, расход воды и экосистемы так сильно различаются, говорит Субалусский. Но это было бы огромно.
Хотя популяции зубров растут благодаря усилиям по восстановлению, невозможно узнать, какие экосистемы рек Великих равнин утрачены. «Одна из проблем, связанных с историческими Великими равнинами, заключается в том, что это все образованные догадки», - говорит Изенберг. «[Если] вы смотрите сейчас на остатки лугов на Великих равнинах, то они не обязательно похожи на то, как бы выглядели исторические луга 100 или 200 лет назад». То же самое можно сказать и об экосистемах падения китов, которых уже нет. и другие районы, где крупные травоядные морщатся в результате действий человека.
